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O que é motor síncrono de ímã permanente?
A Motor Síncrono de Imã Permanente (PMSM) é um motor CA que gera torque combinando o campo magnético rotativo da armadura com um campo magnético de excitação criado por corrente contínua. Ele funciona em velocidade síncrona, que é uma velocidade constante. Os motores PMSM e síncronos são membros da família de motores CA e usam enrolamentos de estator. Notavelmente, o rotor de um PMSM gira na mesma velocidade que o campo magnético rotativo gerado pelo enrolamento do estator, daí o seu nome: motor síncrono.
Os motores síncronos podem ser categorizados em duas formas estruturais principais: pólo magnético rotativo e tipos de armadura rotativa. O design do pólo magnético rotativo oferece diversas vantagens notáveis, incluindo um rotor leve, um processo de fabricação simples, fluxo mínimo de corrente através de escovas e anéis coletores, tornando-o a escolha preferida para motores síncronos de grande e média capacidade. Dentro do tipo de pólo magnético rotativo, existem duas divisões adicionais baseadas no formato do rotor: tipos de pólo saliente e pólos ocultos. A variedade de pólo saliente encontra aplicação em situações onde é necessária baixa velocidade, apresentando um rotor grosso e curto com entreferro irregular. Em contraste, o tipo de pólo oculto é comumente empregado em cenários de alta velocidade, caracterizado por um rotor fino e longo com entreferro uniforme.
Diferenciais do motor síncrono de ímã permanente
O rotor exibe uma alta densidade de fluxo magnético como resultado de sua construção com ímã permanente, o que elimina a necessidade de corrente de excitação e suas perdas associadas. O motor síncrono de ímã permanente reduz significativamente a corrente de excitação no enrolamento do lado do estator, bem como as perdas de cobre e ferro no lado do rotor, resultando em uma redução significativa na corrente reativa quando comparado aos motores assíncronos. A sincronização dos potenciais magnéticos do estator e do rotor elimina a perda de ferro das ondas fundamentais no núcleo do rotor, levando a maior eficiência e fator de potência em comparação aos motores síncronos. Os motores síncronos de ímã permanente são normalmente projetados com alto fator de potência e eficiência, mesmo quando operando sob condições de carga leve.
Os motores síncronos de ímã permanente possuem fortes atributos mecânicos que lhes permitem suportar perturbações de torque provocadas por mudanças na carga. A inércia do motor síncrono de ímã permanente é diminuída pelo uso de uma estrutura oca para o núcleo do rotor, levando a tempos de partida e frenagem visivelmente mais rápidos do que com motores assíncronos. Comparado ao seu equivalente assíncrono, o motor síncrono de ímã permanente tem melhor desempenho em cenários de resposta rápida devido à sua relação torque/inércia superior.
Além disso, em comparação com os motores assíncronos, os motores síncronos de ímã permanente oferecem um tamanho significativamente menor e um peso relativamente mais leve. Nas mesmas condições de dissipação de calor e materiais isolantes, a densidade de potência de um motor síncrono de ímã permanente excede a de um motor assíncrono trifásico em mais de duas vezes.
